國際空間站的主要合作夥伴正在緩慢推進一項協定，旨在月球附近建立一座小型空間站，為未來的載人深空飛行任務提供幫助。一旦該協定能夠達成並付諸實施，將是迄今各國參與的最大規模太空合作項目，並對人類未來幾十年的太空飛行任務有深遠影響。
在今年10月底休斯敦舉行的一次閉門會議上，美國宇航局官員會見了來自歐洲、俄羅斯、日本、加拿大的同僚，對共建月球空間站計畫的最新進展進行了討論。
該空間站將使用比目前國際空間站更為先進的技術，比如閉環生命支持系統，並將使用電推。這些新技術將使月球空間站成為人類首個星際中轉站，用於太空人前往小行星甚至在2030年代前往火星。NASA也將該空間站視作載人火星任務的“試驗場”。
國際月球空間站將由模組化組件搭建，由運力堪比土星五號的美國宇航局SLS火箭運抵月球附近，而太空人則乘坐獵戶座飛船在地球與該空間站之間穿梭，獵戶座飛船也將使用SLS火箭發射。
在進入月球轉移軌道後，獵戶座飛船乘員艙將先與SLS火箭末極分離並轉向，與還在SLS火箭上的附加艙段對接，這與1960年代阿波羅飛船指令艙對接登月艙的方式非常類似。
但是，與阿波羅登月艙登入月球表面不同，每次獵戶座發射任務都會攜帶一個附加艙段抵達月球附近。這些艙段最終會在月球軌道上對接，組合成一座太空人的長期住所。其他國家也可以發射自己的組件參與組合，如同今天地球軌道上的國際空間站。
